Construya su propio transformador



Construya su Propio Transformador
Por Harold P. Strand
PARTE I - EL DISEÑO
EL DISEÑAR y construir pequeños transformadores monofásicos, como los empleados por experimentadores en electricidad y radio-técnicos, constituye una ocupación interesante e instructiva. Aun cuando es posible comprar transformadores de voltajes corrientes, con frecuencia se requieren voltajes especiales para tareasexperimentales o aparatos nuevos. Es mucho más económico el construir uno mismo tal transformador que encargar su construcción a terceros.

Un transformador elemental consiste de un núcleo de hierro laminado sobre el cual se envuelve una bobina de alambre aislado. Esta bobina puede ser de devanado simple, con empalmes, como un transformador de automóvil, o compuesto de dos bobinas separadas,como en las Figs. 1 y 5. Este último tipo de devanado, siendo el más común, será discutido en este artículo.

Como se indica en la Fig. 5, una de estas bobinas lleva el nombre de "bobina primaria," ,o "primario" simplemente, y está conectada a la entrada de corriente. La segunda bobina, desde la cual se toma la energía, se llama "bobina secundaria," o "secundario," y tendrá mayor o menor número devueltas que el primario, según el caso. El núcleo se compone de placas o láminas de acero de silicio, pues la inversión constante del flujo de la corriente alterna produce contra-corrientes en un núcleo de hierro macizo. Por lo tanto, si se empleara un núcleo de hierro macizo, se produciría un recalentamiento en el transformador. El laminado tiende a quebrar dichas contracorrientes.
Pararesumir, la teoría del funcionamiento de un transformador es la siguiente: El voltaje de la línea envía una corriente por el primario, produciéndose de ese modo el campo magnético (líneas de fuerzas invisibles) dentro del núcleo de hierro. Como dicho núcleo también rodea al secundario, el campo magnético, que aumenta y disminuye ala par de la corriente alterna, atraviesa las espiras del secundario y, porlas leyes de inducción magnética, induce un voltaje en este devanado. Si se cierra el circuito del secundario mediante el agregado de una carga, fluirá una corriente en el mismo. El voltaje inducido en el secundario es directamente proporcional al número de vueltas de éste, en comparación con el número de vueltas del primario, a excepción de una ligera pérdida que se explicará más adelante. Porejemplo, con 100 vueltas en la, bobina primaria y 200 en la secundaria, al aplicarse 100 voltios al primario, se inducirán 200 voltios en el secundario. El transformador también se regula por sí mismo, es decir" automáticamente. Cuando se aplica el voltaje de línea al primario, una fuerza electro-motora contrarrestante, o voltaje, es inducida en ese devanado. Este voltaje es prácticamente igual alvoltaje de las líneas sin carga alguna. Estando el secundario abierto, este voltaje contrario impide que fluya corriente en el primario, a excepción de una cantidad muy pequeña. Por consiguiente, un transformador sin carga no toma casi corriente alguna de la línea. La pequeña corriente que toma se denomina "corriente excitadora" y sirve para producir el campo magnético en el núcleo deltransformador.


Cuando se conecta una carga al secundario, la corriente inducida en él debe, de acuerdo con la ley de Lenz, fluir en dirección tal que se oponga al campo magnético del núcleo. Esta oposición tiende a reducir la intensidad del campo magnético, lo cual, a su vez; reduce la contracorriente electro-motora. Como esta última se opone al flujo de la corriente en el primario, resulta evidenteque, al reducirse, se permitirá que más corriente fluya por el primario, para satisfacer los requisitos de un aumento de carga en el secundario. De este modo, el transformador actúa de un modo similar a una válvula reguladora automática. El primer paso que se debe tener en cuenta al diseñar un transformador, son las dimensiones del núcleo y su relación con una magnitud de voltamperios o "capacidad...